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微弱レーザー誘起型水晶発振子を用いる表面反応の解析

Research Project

Project/Area Number 16710081
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

川崎 剛美  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (60334504)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords微弱レーザー / 水晶発振子 / 光表面反応 / 分子認識 / 水晶発振子マイクロバランス法 / 自己組織化単分子膜 / 光誘起表面反応 / レーザー
Research Abstract

昨年度の実験から、水晶発振子金電極上に存在する分子とその量に応じて、レーザー光による水晶発振子の振動数変化が異なることが明らかとなった。今年度はこの現象の原理を解明するとともに、微弱なレーザー光による表面化学種の測定とその化学状態の変化を利用した、新しい表面解析法及び表面制御技術を確立することを目的に研究し、以下の成果を得た。
1)27MHzの水晶発振子はその金電極表面に吸着する物質量を、ngオーダーで実時間観測することが出来る。大気中あるいは液体中で発振している水晶発振子の金電極表面に1mW程度の微弱な半導体レーザーを照射すると、振動数が10-20Hz上昇し、照射を中止すると数秒で元の振動数に減衰することが分かった。さらにこの変化量は、表面への分子の相互作用の強さと分子の存在量等に依存する事も明らかとなった。
2)微弱レーザー光の水晶発振子に与える影響の詳細を調べるために各種気体、溶液中など様々な条件においてネットワークアナライザにより水晶発振子の電気的な特性を測定し、電気機械音響類似から考察してレーザー光の物理的な効果を確認した。その結果、レーザー光照射による振動数の増加(重量減少)は、金基板上に結合していた分子の脱着によるものであることがわかった。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Nonfibrous β-structured aggregation of an Aβ model peptide (Ad-2α) on GM1/DPPC mixed monolayer surfaces2006

    • Author(s)
      T.Kawasaki, K.Asaoka, K.Mihara, Y.Okahata
    • Journal Title

      J.Colloid Inter.Sci, 294

      Pages: 295-303

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of Ultrasound on DNA Polymerase Reactions : Monitoring on a 27-MHz Quartz Crystal Microbalance2006

    • Author(s)
      Y.Hoshino, T.Kawasaki, Y.Okahata
    • Journal Title

      Biomacromolecules, 7

      Pages: 682-685

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Control of Hydrolysis and Condensation Activities of Thermolysin by Ultrasound Irradiation2005

    • Author(s)
      T.Kawasaki, Y.Hoshino, Y.Ishizu, Y.Mizushiro, Y.Okahata
    • Journal Title

      Chem.Lett. 34

      Pages: 1602-1603

    • NAID

      10016891573

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 素材としてのDNA 自己組織化バイオフイルムを電子材料へ応用する2005

    • Author(s)
      岡畑 恵雄, 川崎 剛美
    • Journal Title

      Bionics No.1

      Pages: 33-37

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  • [Journal Article] DNA配向化フィルム2004

    • Author(s)
      岡畑 恵雄, 川崎 剛美
    • Journal Title

      図解 バイオ活用技術のすべて(東工大生命理工編)(工業調査会)

      Pages: 196-199

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] DNAから作るバイオフィルムの機能化2004

    • Author(s)
      岡畑 恵雄, 川崎 剛美
    • Journal Title

      蛋白質・核酸・酵素 49,No 9

      Pages: 1328-1332

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  • [Journal Article] 14.単分子膜・LB膜とナノ材料2004

    • Author(s)
      岡畑 恵雄, 川崎 剛美
    • Journal Title

      超分子化学-ナノ材料創製に向けて(中嶋直敏編)(化学同人)

      Pages: 143-153

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] Topics in Current Chemistry 260 "Immobilization of DNA on Chips I", ed by Christine Wittmann, p.57-75, DNA-Lipid Complexes in Organic Solution, and DNA-aligned Cast and LB Films2005

    • Author(s)
      Y.Okahata, T.Kawasaki
    • Total Pages
      302
    • Publisher
      Splinger-Verlag
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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